絕密★啟用前

2021年高考物理模擬考場(chǎng)仿真演練卷

第八模擬

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

1.根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，下列說法正確的是（）

A.p衰變的本質(zhì)是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流

B.在核反應(yīng)方程：He+^Nf[N+X中，X是正電子

C.鈾核（92238U）衰變?yōu)殂U核（822°叩1））的過程中，要經(jīng)適8次a衰變和6次P衰變

D.f2^Th+X是重核裂變，X是a粒子

【答案】C

【解析】A.0衰變釋放的電子來自原子核，不是核外電子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，：He+^Nf[N+X中，X是質(zhì)子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.丁U衰變?yōu)辄SPb,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知，發(fā)生8次a衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒可知92-82=2x8-xxl可得

發(fā)生6次B衰變，選項(xiàng)c正確：

D.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，X為a粒子，該反應(yīng)為a衰變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

2.如圖為車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的直桿道閘，離地面高為1m的細(xì)直桿可繞。在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。汽車從自

動(dòng)識(shí)別線出?處到達(dá)直桿處的時(shí)間為3.3s,自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間為0.3s；汽車可看成高L6m的長(zhǎng)方體,

其左側(cè)面底邊在直線上，且。到汽車左側(cè)面的距離為0.6m,要使汽車安全通過道閘，直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速

度至少為（）

71.,n371,,八冗、，_71

A.—rad/sB.—rad/sC.—rad/sD.—rad/s

44612

【答窠】D

【解析】由題意可知，在3.3s-0.3s=3.0s的時(shí)間內(nèi)，橫桿的距離0點(diǎn)0.6m的點(diǎn)至少要抬高1.6m-1.0m=0.6m,

7T

即橫桿至少轉(zhuǎn)過二，則角速度

4

On..

co=—=——rad/s

t12

故選D。

3.如國(guó)所示，清洗樓房玻璃的工人常用根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為80kg,懸繩與豎

直墻壁的夾角為30。，懸繩對(duì)工人的拉力大小為FT,墻壁對(duì)工人的彈力大小為尸N,不計(jì)工人與墻壁之間的

摩擦，重力加速度g取lOm/s?。則（

160Q0

A.FT=1600NB.F.=^^

r4C.F=800ND.F=1000X/3N

T3NN

【答案】B

【解析】分析工人受力：工人受到重力G、支持力尸N和拉力FT

fl耳

/油

li

■

mg

懸繩與豎直墻壁的夾角為

a=3O°

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有水平方向

耳sina=為

豎直方向

Ercosa=G

解得

，二理N&=Giana=^^N

cosa33

故選B。

4.如圖所示，一根細(xì)線繞過光滑斜面上的定滑輪，細(xì)線與斜面平行，其兩端分別連接物塊A、B。物塊B

通過細(xì)線連接物塊C,輕彈簧上端與A相連，下端固定于擋板上。已知三個(gè)物塊的質(zhì)量均為“，斜面傾角

為30。，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.剪斷B、C間細(xì)線的瞬間，A、B間細(xì)線上的彈力大小為坐

B.剪斷B、C間細(xì)線的瞬間，B的加速度大小為g

C.剪斷A、B間細(xì)線的瞬間，A的加速度大小為g

D.剪斷A、B間細(xì)線的瞬間，B、C間細(xì)線上的彈力大小為mg

【答案】A

【解析】B.開始由平衡條件可得

F+mgsin30'=2mg

剪斷B、C間細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力保持不變，AB一起運(yùn)動(dòng)，則有

F+mgsin30-mg=2ma]

聯(lián)立解得

'2

所以剪斷B、C間細(xì)線的瞬間，B的加速度大小為與，則B錯(cuò)誤；

2

A.對(duì)C分析有

T-mg=，叫

解得

,3

T=~m8

所以A正確；

C.剪斷A、B間細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力保持不變，有

F+mgsin30=ma2

解得

&=2g

所以C錯(cuò)誤;

D.剪斷A、B間細(xì)線的瞬間，BC一起運(yùn)動(dòng)向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，則B、C間細(xì)線上的彈力大小為0,所以

D錯(cuò)誤;

故選Ao

5.內(nèi)壁光滑的圓環(huán)管道固定于水平面上，圖為水平面的俯視圖。O為圓環(huán)圓心，直徑略小于管道內(nèi)徑的甲、

乙兩個(gè)等大的小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)）分別靜置于尸、。處，POLOQ,甲、乙兩球質(zhì)量分別為機(jī)、km?，F(xiàn)給

甲球一瞬時(shí)沖量，使甲球沿圖示方向運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩球發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間不計(jì)，碰后甲球立即向左

運(yùn)動(dòng)，甲球剛返回到P處時(shí)，恰好與乙球再次發(fā)生碰撞，則（）

A.k=-B.k=—D.k=5

23

【答案】B

【解析】設(shè)甲球初速度為W，初始時(shí)兩球間的弧長(zhǎng)為/,則管道長(zhǎng)為4/,設(shè)碰撞后甲、乙小球速度大小分別

為也、V2,兩球發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守，亙定律得

/nv0=kmv2-mv1

由機(jī)械能守恒得

222

由于再次碰撞，則有

31=v2t

聯(lián)立方程，解得

故選B。

6.征途漫漫，星河璀璨，2021年2月10日，“天問一號(hào)”成功被火星捕獲，進(jìn)入環(huán)火星軌道。探測(cè)器被火

星俘獲后經(jīng)過多次變軌才能在火星表而著陸。若探測(cè)器在半徑為r的軌道1上繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能為

反變軌到軌道2上做圓周運(yùn)動(dòng)后，動(dòng)能增加了△￡：，則軌道2的半徑為（）

E八E+AE?居

A.--k~~rB.-~~rC.—4------rD.—

Ek+bEEk+AE\EAE

【答案】A

【解析】根據(jù)牛頓第二定律得

由此可知，軌道半徑與動(dòng)能成反比，則有

r

Ek+\E

故選A。

7.采用一穩(wěn)壓交流電源給如圖所示電路供電，飛、與、氏3是三個(gè)完全相同的定值電阻，理想變壓器的匝數(shù)

比為2：1,開關(guān)斷開時(shí)電路消耗的總功率為尸，則開關(guān)閉合時(shí)電路消耗的總功率為（)

A.P

【答案】C

【解析】設(shè)三個(gè)完全相同的定值電阻的限值為R,電源輸出電壓為U,開關(guān)斷開時(shí)，根據(jù)等效電路可得，電

路的總電阻

!=R+也）2R=5R

電路消耗的總功率

演5R

開關(guān)閉合時(shí)，根據(jù)等效電路可得，電路的總電阻

伍=/?+（叢）2?區(qū)=3尺

〃22

電路消耗的總功率

eu2U25P

r=--=--=--

&3R3

故選C。

8.如圖所示，金屬框Med置于水平絕緣平臺(tái)上，必和de邊平行，和從邊垂直，ab、de足夠長(zhǎng)，整個(gè)金

屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，用水平恒刀尸向右拉動(dòng)金屬框，運(yùn)動(dòng)過

程中，裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN與金屬框保持良好接觸，且與be邊保持平行，不計(jì)一切

摩擦,則（）

A.金屬框的速度逐漸增大，最終趨于恒定

B.金屬框的加速度逐漸減小，最終為零

C.導(dǎo)體棒所受安培力逐漸增大，最終趨于恒定

D.導(dǎo)體棒到金屬框屁邊的距離逐漸增大，最終趨于恒定

【答窠】C

【解析】初始時(shí)刻，金屬框的加速度最大，隨著金屬框速度的增加，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增加，回路電流之間

增加，MN所受安培力逐漸增加，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)金屬框

F-BIL=Ma]

對(duì)導(dǎo)體棒

BIL=tna2

因此金屬框加速度逐漸減小，導(dǎo)體棒加速度逐漸增加，最終兩者加速度相同，速度差恒定。

故選Co

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得

4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.2020年6月23日，我國(guó)第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著北斗三號(hào)全球系統(tǒng)星座的部署已經(jīng)全面

完成。該衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星。已知同步衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為丁、軌道半徑為小

地球半徑為R,引力常量為G,下列說法正確的是（）

A.地球的質(zhì)量為把?

GT2

B.地球的平均密度為衛(wèi)7

GT2

C.靜止在赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為當(dāng)

T

47r2r

D.同步衛(wèi)星的加速度為空」

T2

【答案】CD

【解析】A.設(shè)地球的質(zhì)量為衛(wèi)星的質(zhì)量為陽，根據(jù)萬有引力提供向心力可得

GMm4/

解得

_4^V

M

-GT2

故A錯(cuò)誤；

4

B.地球的體積丫=一乃N,根據(jù)密度計(jì)算公式可得地球的密度為

3

M3+

P-----=-----------

VGT2R3

故B錯(cuò)誤;

C.靜止在赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為

2兀R

v=cor=-------

T

故C對(duì);

D.同步衛(wèi)星的向心加速度大小為

4萬1

a=rco1

T2

故D正確。

故選CD。

10.如圖所示為某超市的自動(dòng)卸貨裝置示意圖，在運(yùn)輸車和轉(zhuǎn)運(yùn)車之間搭建了一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)=3.2m的運(yùn)輸帶,

傾角為a=37。，且自電機(jī)的帶動(dòng)下以恒定的速度y=2m/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將質(zhì)量為M=50kg的包裝箱由

運(yùn)輸帶的頂端。無初速度釋放，經(jīng)過一段時(shí)間包裝箱運(yùn)動(dòng)到運(yùn)輸帶的底端Q。已知包裝箱與運(yùn)輸帶之間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為4=0.5,重力加速度為g=10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8o則下列說法正確的是

()

A.包裝箱在運(yùn)輸帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1.2s

B.整個(gè)過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為200J

C.在整個(gè)過程中摩擦力對(duì)包裝箱做的功為-560J

D.包裝箱在運(yùn)輸帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為1.2m

【答案】AC

【解析】A.包裝箱在運(yùn)輸帶，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為4,對(duì)包裝箱受力分析，則

Mgsin8+juMgcos6=M/

解得

Mgsin0+juMgcos02

%==gsinO+'gcos^=10m/s

M

加速到運(yùn)輸帶共速所用的時(shí)間

v2cc

t.=——=—s=0.2s

'a}10

此時(shí)包裝箱運(yùn)動(dòng)的距離

v

A=-r,=0.2m

因?yàn)?/p>

Mgsin0>/iMgcos3

可知共速后包裝箱將繼續(xù)加速下滑,設(shè)此后的加速度為〃2,則

Mgsin0一從Mgcos0=Ma?

解得

Mgsin9-uMgcos0

gsin夕一figcos0=2m/s2

M

根據(jù)

解得

t-,=Is

則包裝箱從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)所用時(shí)間為

/=/)+=1.2s

故A正確;

B.包裝箱在與運(yùn)輸帶共速前的加速階段相對(duì)運(yùn)輸帶的位移

A』=v/j-I=0.2m

包裝箱在后半段加速階段相對(duì)運(yùn)輸帶的位移

AV2=L-s1-vt2=Im

則從P到。的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量為

Q=yMgcos37。（A*+Av2）=240J

故B錯(cuò)誤；

C.包裝箱從戶點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的過程中，運(yùn)輸帶對(duì)包裝箱做的功為

W=4Mgcos37°51-pMgcos37。（L-耳）=-560J

即在整個(gè)過程中摩擦力對(duì)包裝箱做的功為-560J,故C正確；

D.由于共速前運(yùn)輸帶比包裝箱運(yùn)動(dòng)得快，則包裝箱相對(duì)運(yùn)輸帶向上運(yùn)動(dòng)，留下劃痕的長(zhǎng)度為0.2m，共速

后包裝箱比運(yùn)輸帶運(yùn)動(dòng)得快，則包裝箱相對(duì)運(yùn)輸帶向下運(yùn)動(dòng)，留下劃痕的長(zhǎng)度為1m，由以上分析可知整個(gè)

過程中包裝箱在運(yùn)輸帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為1m，故D錯(cuò)誤；

故選ACo

H.某空間內(nèi)有高度為從寬度足夠大、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)在該空間內(nèi)建立如圖所示的坐標(biāo)系，

從x軸上的P點(diǎn)沿），軸正方向連續(xù)射入相同的帶電粒子（粒子重力不計(jì)），由于粒子的入射速度u不同，有的

粒子將在電場(chǎng)中直接通過），軸，有的將穿出電場(chǎng)后再通過y軸，設(shè)粒子通過y軸時(shí)，離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為伍

從P到y(tǒng)軸所需的時(shí)間為則（）

A.由題中條件不能判斷出粒子的帶電性質(zhì)

B.對(duì)于〃3/的粒子，力不同，但時(shí)間，相同

C.對(duì)于的粒子，〃不同，在時(shí)間，內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功不相等

D.不同力對(duì)應(yīng)的粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度u可能相同

【答案】BC

【解析】A.粒子受到的電場(chǎng)力向左，可知粒子帶正電，A錯(cuò)誤；

B.對(duì)于〃。的粒子，一直在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，然后通過y軸，水平方向的加速度相同，水平方向的位移相同，

則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，B正確；

C.對(duì)于%>4的粒子，先在電場(chǎng)中向左偏藥，然后從電場(chǎng)上邊界離開電場(chǎng)，做直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸上，〃不同

時(shí)，從電場(chǎng)上邊界射出的位置不同，在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向的位移不同，則電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功不相等，C

正確：

D.對(duì)于/?￡/的粒子，水平分位移x相等，由后!〃/2可知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間/相等，而豎直分位移力=W，則〃

越大的粒子，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速率-也越大；對(duì)于小M的粒子，穿過電場(chǎng)時(shí)豎直分位移），相等，人越大，則沿

著電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)的位移x越小，由尸可知，在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間玷越短，由產(chǎn)Wo,可知，進(jìn)入電

場(chǎng)時(shí)速度u越大，D錯(cuò)誤。

故選BC。

12.2021年2月10日，“天問一號(hào)”火星探測(cè)器由地火轉(zhuǎn)移階段進(jìn)入火星俘獲階段后，將環(huán)繞火星飛行三個(gè)

月，反復(fù)對(duì)首選著陸區(qū)進(jìn)行預(yù)先探測(cè)?！疤靻栆惶?hào)”環(huán)繞器攜帶磁強(qiáng)計(jì)等探測(cè)儀器。目前有一種磁強(qiáng)計(jì)，用于

測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，原理如圖所示。電路有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬。、高b的長(zhǎng)方形，放在沿

y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為/的電流。已知金屬導(dǎo)體單位長(zhǎng)度中的自由電

子數(shù)為〃，電子電荷量為巴金屬導(dǎo)電過程中，自由電子所做的定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)。兩電極M、N均

與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸，用電壓表測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U。則關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的

大小和電極M、N的正負(fù)說法正確的是（）

A.M為正、N為負(fù)B.M為負(fù)、N為正

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為也D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為絲符

al

【答案】BC

【解析】AB.由左手定則可知，金屬中的自由電子受洛倫茲力方向指向極板“，則電子偏向極板，即M為

負(fù)、N為正，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確;

CD.當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)

=evB

,MvAr?ne

I=——=--------=nve

ArA/

聯(lián)立解得

B厘

al

選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

三、非選擇題：共62分，第9?12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13?16題為選考題，考生

根據(jù)要求作答。

（一）必考題：共47分。

13.做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖甲是教科書中的實(shí)驗(yàn)方案。

（1）兩組同學(xué)用圖甲裝置研究加速度。與力尸的關(guān)系，在未平衡摩擦力的情況下分別得到圖乙中兩條直線,

發(fā)現(xiàn)可由該圖線求得木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。設(shè)兩組所用木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為"A、

由圖乙可知，"A（選填"大于”、“小于”或“等于

（2）某組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶，各計(jì)數(shù)點(diǎn)分布情況如圖丙所示，圖中計(jì)數(shù)點(diǎn)。、b、c、d、e、/間均有

四個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz,則由該紙帶求得實(shí)驗(yàn)中木塊的加速度大小是

斫m/s2（保留兩位有效數(shù)字），

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

abedef

他11|1叩II血型l|l叩曲1叩1|1響l|l叩ll|師11州|1111|11中II

29303132333435363738cm

圖丙圖丁

(3)若用圖丁所示的實(shí)驗(yàn)方案研究加速度。與力尸的關(guān)系。其主要操作步驟如下：

①掛上托盤和祛碼，改變木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；

②取下托盤和祛碼，測(cè)出其總質(zhì)量〃?，讓小車沿木板下滑，測(cè)出加速度。；

③改變祛碼質(zhì)量和木板傾角，重復(fù)①②多次測(cè)量，通過作圖可得到尸的關(guān)系。請(qǐng)對(duì)比以上兩種方案，說

出圖丁方案的優(yōu)點(diǎn)是。

【答案】大于0.10)無系統(tǒng)誤差

【解析】當(dāng)沒有平衡摩擦力時(shí)有

F-f=nui

故

即圖線斜率為,，縱軸截距的大小為〃g。

觀察圖線可知"A大于"B。

m

(2)⑵由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔

T=0.1s

運(yùn)用逐差法得加速度的大小

x,+x-x-x38.1-34.2-(34.2-30.7)

a=4——12=-----------z-------cm/s2=1Ocm/s2=0.1Om/s2

4T24x(O.l)2

(3)[3]圖丁方案中設(shè)斜面傾斜角為a,小車質(zhì)量M,托盤祛碼質(zhì)量相，勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)有

Mgsina=f+mg

取下托盤和祛碼，有

Mgsina-f=Ma

即

mg=Ma

該方案不需要滿足測(cè)量更精確。所以對(duì)比兩種方案，圖丁方案的優(yōu)點(diǎn)是無系統(tǒng)誤差。

14.某實(shí)驗(yàn)小組制作了一個(gè)水果電池，他們想通過實(shí)驗(yàn)研究該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。用多用電表粗測(cè)后，

了解到該電池的電動(dòng)勢(shì)均為IV,內(nèi)阻很大。為更準(zhǔn)確地測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，根據(jù)以下提供的器材

重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

A.水果電池氏電動(dòng)勢(shì)約為IV；

B,電壓表V1：量程IV,內(nèi)阻Rv=3kC；

C.電壓表V2：量程3V,內(nèi)阻足約9kQ；

D.電阻箱Ri：最大阻值9999C；

E.電阻箱&：最大阻值99.99C；

F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

（1）為使測(cè)量更精確，要求電表讀數(shù)超過：滿偏，則電壓表選___________,電阻箱選___________（都填寫

字母序號(hào)）。

（2）請(qǐng)根據(jù)所選器材在方框內(nèi)畫出電路圖___________o

（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按電路圖連接電路（為電路安全，先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值）；

②閉合開關(guān)S,多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值凡并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的、與看的

值，若以上?為縱坐標(biāo)，、為橫坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪得如圖圖線，則圖線的斜率為A」（結(jié)

果保留2位有效數(shù)字）；

③由圖計(jì)算得出水果電池的電動(dòng)勢(shì)￡=V,內(nèi)阻『C（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。

r^n

【答案】BD-~lz^-1~~2.0x1030.591.9X103

Y—

【解析】(DU]該電池的電動(dòng)勢(shì)約為iv,說明電壓表應(yīng)選擇量程為IV,故選B。

⑵通過計(jì)算可知電池的內(nèi)阻約為2000Q,若選擇最大阻值99.99。的電阻箱，則最大電壓也不會(huì)超過電表

滿偏讀數(shù)g，說明電阻箱只能選擇D。

(2)網(wǎng)本實(shí)驗(yàn)的原理為伏箱法，故畫的電路圖為

p^-l

(3)[4]由圖像可知斜率為

2.70-1.701

=2.0xl03—

5X10-4AA

[5]⑹由閉合電路歐姆定律可知

U+—r=E

R

變形可得

1r11

—?=—?—+—

UERE

結(jié)合圖像可知

-=2.0xl03

E

-=1.7

E

聯(lián)立可得

E=0.59V.

15.具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“殲-10”飛機(jī)的橫空出世，證實(shí)了我國(guó)航空事業(yè)在飛速發(fā)展。而航空事業(yè)的發(fā)

展又離不開風(fēng)洞試驗(yàn)，簡(jiǎn)化模型如圖。所示，在光滑的水平軌道上停放相距”=10m的甲、乙兩車，其中

乙車是風(fēng)力驅(qū)動(dòng)車。在彈射裝置使甲車獲得%=40m/s的瞬時(shí)速度向乙車運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，乙車的風(fēng)洞開始工

作，將風(fēng)吹向固定在甲車上的擋風(fēng)板，從而使乙車獲得了速度，測(cè)繪裝置得到了甲、乙兩車的U-f圖象如

圖b所示，設(shè)兩車始終未相撞。

(1)若風(fēng)對(duì)甲、乙的作用力相等，求甲、乙兩車的質(zhì)量比；

(2)求兩車相距最近時(shí)的距離。

a

擋風(fēng)板4

3

//Z/Z////Z4//Z/ZZZ//

圖a圖(b)"°-°

【答案】(1)四=:；(2)4.0m

處乙3

【解析】(1)由題圖力可知：甲車的加速度大小

v-v

/=-0---=-

A￡

乙車的加速度大小

v-00

a7=-----="

八G

因?yàn)?/p>

/4pa甲=m乙a

解得

利乙3

(2)在。時(shí)刻，甲、乙兩車的速度相等，均為y=10m/s,此時(shí)兩車相距最近，對(duì)乙車有

對(duì)甲車有

y=/(0.4-t.)

可解得

八=0.3s

到速度相等時(shí)甲車的位移

s甲二%；v/)=7.5m

乙車的位移

V,u

s乙=—/j=1.5m

兩車相距最近的距離為

$min="+5乙一$甲=4.0m

16.如圖，輕彈簧放在水平面上，左端固定，右端與放置在水平面上質(zhì)量〃-1kg的小滑塊甲接觸(不相連),

彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)甲位于。點(diǎn)。在水平面的8點(diǎn)處平滑連接一足夠長(zhǎng)的斜面，間的距離g1m。現(xiàn)用外力

將甲緩慢向左移動(dòng)1m到A點(diǎn)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=14.5J。撤去外力，甲彈出后在8點(diǎn)與質(zhì)量M=2kg

靜止的小滑塊乙發(fā)生彈性正碰，碰后甲乙恰好不再發(fā)生碰撞，且停在同一位置。己知兩滑塊與水平面、斜

面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為"=0.5,gm10m/s2,求：

(1)甲、乙碰撞前瞬間甲的速度大??；

(2)斜面的傾角的正切值tan。；

(3)把乙換成小滑塊丙，丙的質(zhì)量為1kg,與水平面、斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為4二05將丙靜止放在

OB間的。點(diǎn)，CO距離為x,仍將甲由A點(diǎn)靜止釋放，彈出后與丙相碰，碰后兩滑塊粘在一起運(yùn)動(dòng)，求它

們?cè)谲壍郎系竭_(dá)的最大高度力與X之間的關(guān)系式。

【答案】(1)3m/s：(2)f；(3)當(dāng)7m時(shí)，力=0：當(dāng)0.7mvxWkn時(shí)，h=^-x-^-(yn)

664128

【解析】(1)設(shè)甲、乙第一次碰前甲的速度大小為從甲釋放到甲、乙第一次碰前，對(duì)甲根據(jù)動(dòng)能定理

可得

E；,一=；6%2①

代入數(shù)據(jù)解得

%=3m/s

(2)設(shè)甲、乙第一次碰后的速度分別為小V2,根據(jù)動(dòng)量守恒定理和機(jī)械能守恒定律可得

mv0=/wVj+MV2②

2

-i2+gMV2③

聯(lián)立②③式解得

匕

=-lm/s,v2=2m/s

碰后甲向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)運(yùn)動(dòng)si后靜止，對(duì)甲根據(jù)動(dòng)能定理有

-jumg-s[=0-—④

代入數(shù)據(jù)解得

A=O.lm

碰后乙沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有

/?

-Mgh-〃MgcosO'=0--MV2⑤

sin。2

之后乙沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，追上甲時(shí)速度恰好為零，根據(jù)動(dòng)能定理有

h

Mgh—〃Mgcos。,-"Mgs、=0⑥

sin。

聯(lián)立⑤⑥解得

5

tang=—

（3）從甲釋放到甲、丙第一次碰前，對(duì)日根據(jù)動(dòng)能定理可得

Epfmg?2(d+x)=g叫2⑦

假設(shè)甲、丙碰后的速度為丫，根據(jù)動(dòng)量守恒定理有

mvQ=2mv⑧

碰甲、丙沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有

h1

-2mgh-R?2tng(d-x+cos0-------)=0------2mv2⑨

sin。2

聯(lián)立⑦⑧⑨可得

TA

64

is21

令。=一x------=0,可得

64128

x=0.7m

故/?與彳之間的關(guān)系式為

當(dāng)xWO.7m時(shí)，/?=0

15?!

當(dāng)0.7III<ISlui時(shí)，h=—A-----(m)

64128

17.如圖甲所示，彎折成90。角的兩根足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌平行放置，形成左、右兩導(dǎo)軌平面，左導(dǎo)軌平面與水

平面成53。角，右導(dǎo)軌平面與水平面成37。角，兩導(dǎo)軌相距L=0.2m,電阻不計(jì)。質(zhì)量均為6=。1kg,電

阻均為R=0.1。的金屬桿時(shí)、〃與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為

4=0.5,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=LOT,方向平行于左導(dǎo)軌平面且垂直右導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)中。，=0時(shí)刻開始，a力桿以初速度？沿右導(dǎo)軌平面下滑。/=ls時(shí)刻開始，對(duì)油桿施加一垂直a。桿且

平行右導(dǎo)軌平面向下的力凡使他開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。cd桿運(yùn)動(dòng)的u—f圖象如圖乙所示(其中第1s,

第3s為圖線為直線)。若兩桿下滑過程均保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8o

求：

(1)。匕桿的初速度匕。

⑵若第2s內(nèi)力廠所做的功為9J,求第2s內(nèi)cd桿所產(chǎn)生的焦耳熱。

【答窠】⑴lm/s；(2)3J

【解析】(1)對(duì)〃桿，由Lf圖象得

Av4

m/s2=4m/s2

由牛頓第二定律得

mgsin53°—〃7gcos53'+^^)=ma}

解得

FN=0.2N

對(duì)"桿，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=BL\\

電流

E

2R

4桿的安培力

=BIL=

2R

解得

匕=1m/s

（2）由題意和IT圖象得得第3s內(nèi)cd的加速度

2

a2=-4m/s

設(shè)2s時(shí)油桿的速度為小對(duì)cd桿，由牛頓第二定律得

."（0入夕九八

mgsin53一〃mgcos53+------=ma

I2R）2

解得

v2=9m/s

有運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得2s內(nèi)ab桿的位移

x.=—匕—十%=5Um

22

由動(dòng)能定理得

%+%+叼+叫叫2

而

WF=9J,WG=mgx2sin37°,Wf=一川ng%cos37°,一町=22C（/

解得

2d=3J

（二）選考題：共15分。請(qǐng)考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。

18.[物理---選修3-3]（15分）

（1）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開始按箭頭所示經(jīng)一系列狀態(tài)變化又回到狀態(tài)"，由圖可知:

氣體在a、b、c三個(gè)狀態(tài)的密度p八僅、△的大小關(guān)系是,氣體分子的平均動(dòng)能反八Ekb,EM的大

小關(guān)系是o在此過程中，氣體（選填”從外界吸收”或"向外界放出“）熱量。

［答案】pap后PcEk=Ekc<E處從外界吸收

【解析】［1］由圖示圖象可知，氣體體積關(guān)系為

匕<%=?

氣體的質(zhì)量一定，則密度關(guān)系為旦=4。

⑵由理想氣體狀態(tài)方程學(xué)二C可知，氣體溫度，=號(hào)，氣體在各狀態(tài)時(shí)的溫度為

1.5x10sx0.250.375xlO5

T

u~~c—C~

,2.5xlO5x0.751.875xl05

￡=-E—=一^

T0.5xio5x0.750.375xio5

L=---------------------=-----------------

「cCC

則q=q<q，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，則分子平均動(dòng)能間的關(guān)系為

心,一耳cV%

⑶在該過程中取如圖所示d點(diǎn)

從，到d過程，氣體對(duì)外界做功

%=2"

從d到a過程，外界對(duì)氣體做功

由圖可知，從〃到d過程的平均壓強(qiáng)大于從d到〃過程的平均壓強(qiáng)，即

2〉%

體積變化AV相同，故叫〉叱勿，從a又回到。，溫度不變，內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體從

外界吸收熱量。

（2）如圖所示，有一豎直放置的圓筒，導(dǎo)熱性能良好，兩端開口且足夠長(zhǎng)，它由m。兩段粗細(xì)不同的部

分連接而成，橫截面積分別為2S、S兩活塞A、B的質(zhì)量分別為2〃?、小，用長(zhǎng)為6不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，

把一定質(zhì)量的氣體密封在兩活塞之間，活塞靜止在圖示位置。已知外界大氣壓強(qiáng)為po,被密封氣體可視為

理想氣體，外界環(huán)境溫度不變，忽略活塞與圓筒之間的摩擦，重力加速度為g,求：

（1）圖示位置輕繩拉力的大?。?/p>

（2）若剪斷輕繩，最終穩(wěn)定時(shí)圓筒內(nèi)密封氣體的體積。

A

b

B

3(pS^-3mg)ls

【答案】(1)F-4〃7g；(2)V=0

TPQS-mg

【解析】（1）設(shè)密封氣體的壓強(qiáng)為P，對(duì)兩活塞整體受力分析如圖1所示，由平衡條件可得

丹?2S+2mg+pS+mg=p?2S+p°S

P0?2S

對(duì)活塞B受力分析，如圖2所示，由平衡條件得:

pS+mg=FT+PQS

解得

P=P0+蹩

J

FT=4mg

（2）設(shè)最終穩(wěn)定時(shí)密封氣體的壓強(qiáng)為“，以活塞B為研究對(duì)象可得

p'S+mg=poS

以密封氣體為研究對(duì)象，由玻意耳定律可得

（R+W）（/2S+/S）=//V

聯(lián)立可得

V=3(p()S+3〃zg)/s

PoS-mg

19.[物理——選修3~4]（15分）

（1）物理實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)來一批由某種透明材料做成的棱鏡，其橫截面由一直角三角形和一半徑為R的,圓柱

4